CA1121832A - Procede de preparation stereoselectif de pheromones sexuelles - Google Patents
Procede de preparation stereoselectif de pheromones sexuellesInfo
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Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION :
La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation stéréosélectif de phéromones sexuelles de grande pureté stéréochimique et en particulier de phéromones ayant une structure alcool diénique conjugué de configuration stéréochi-mique trans-trans (E-E) correspondant à la formule générale suivante:
(I)
La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation stéréosélectif de phéromones sexuelles de grande pureté stéréochimique et en particulier de phéromones ayant une structure alcool diénique conjugué de configuration stéréochi-mique trans-trans (E-E) correspondant à la formule générale suivante:
(I)
Description
`\
11'~1832 La présente invention a pour objet un nouveau procédé
de préparation stéréosélectif de phéromones sexuelles et en par-ticulier de phéromones ayant une structure alcool diénique conjugué de configuration stéréochimique trans-trans (E-E).
Les phéromones sexuelles de synthèse ont fait l'objet ces derniers temps de travaux ayant permis de démontrer le très grand intérêt que représente ces substances dans la lutte contre les principaux lépidoptères déprédateurs des cultures fruitières.
On peut à cet égard citer les travaux de H. AUDEMARD et coll. (Revue de Zoologie Agricole et de Pathologie Végétale 76, 15-24 1977) qui se rapportent à la lutte contre le Carpocapse (Lasperyresia Pomonella L.) à l~aide d'une phéromone sexuelle B de synthèse connue sous la dénomination commerciale de Codlémone (ou dodécadiène-8E, 10E ol-l) dans les verges de pommiers par la méthode dite de "confusion des mâles".
On rappelera que le principe de cette méthode consiste à diffuser en permanence une certaine quantité de phéromones dans la parcelle du verger à contrôler de telle sorte que llat-mosphère soit uniformément imprégnée des vapeurs de cette subs-tance. Les insectes mâles évoluant dans un tel environnementincapables de localiser les appels odorants de leurs femelles ne peuvent dès lors venir les féconder et, de ce fait, il en résulte une suppression des attaques des fruits et une diminu-tion de la population des insectes de génération en génération, voire son élimination totale.
Cette méthode de lutte contre les déprédateurs des cultures fruitières effectuée jusqu'à présent à titre expéri-mental a permis de montrer tout l'intérêt que présentaient les phéromones sexuelles attractives puisque dans le cas du Carpo-capse il a été constaté que les attaques touchaient moins de0,5% des fruits.
Cette méthode de lutte n'a pu toutefois trouver ~nar~6f~ o/~ eO~m ~ J-c .
llZ1832 jusqu'à présent une généralisation car les méthodes de synthèse connues des phéromones sexuelles des principaux déprédateurs sont longues c'est-à-dire comprennent de nombreuses étapes et par ailleurs les produits obtenus ne présentent pas toujours la pureté stéréochimique voulue.
Il s'en suit que de nombreuses purifications sont alors nécessaires ce qui inévitablement conduit à un prix de revient ~;
de ces substances relativement élevé.
On comprend donc que de ce fait phéromones sexuelles ne fassent pas encore partie de l'arsenal des moyens de lutte des arboriculteurs.
Les différentes phéromones sexuelles isolées, identi-fiées et synthétisées jusqu'à ce jour ont permis de montrer qu'il s'agissait de molécules de faible poids moléculaire à chaîne linéaire hydrocarbonée insaturée, généralement mono ou bi-insa-turée, possédant une fonction alcool, acétate ou aldéhyde.
Les recherches effectuées ont par ailleurs démontré
l'importance capitale que jouait la stéréochimie cis ou trans (Z ou E) de la ou des insaturations dans l'action de confusion des phéromones sexuelles de synthèse.
En effet on a constaté que le facteur stéréochimique pouvait à 'ui seul assurer la spécificité du signal vis-à-vis des males.
Par ailleurs on a remarqué que lorsque l'on utilisait des phéromones sexuelles de synthèse contaminées par un ou plusieurs autres isomères même en quantité relativement faible ~-l'action de confusion de l'isomère actif était considérablement réduite voire totalement inhibée.
Il importe donc que les méthodes de synthèse des phéro-mones sexuelles soient totalement stéréosélectives c'est-à-dire ne conduisent pas par des réactions secondaires d'isomérisation à des mélanges d'isomères.
llZ1832 Par ailleurs ces synthèses ne doivent comporter que peu d'étapes de facon à obtenir de bons rendements et être réalisa-bles à partir de produits intermédiaires facilement accessibles et en particulier à partir de produits du commerce.
Ia présente invcntion se rapporte à cet égard à un nouveau procédé de préparation stéréosélectif de phéromones sexuelles de grande pureté stéréochimique et en particulier de phéromones ayant une structure alcool diénique conjugué de confi-guration stétéochimique trans-trans (E-E) correspondant à la 10 formule générale suivante:
H Hl (I) ~C /C ~CH2 )~ ~CH20H
H H
dans laquelle:
R représente un radical alkyl saturé linéaire ayant de 1 à 4 atomes de carbone et n est un nombre entier de 1 à 5.
Diverses synthèses de composés de ce type et notamment la Codlémone, R = CH3 et n = 5 (dodécadiène-8E, 10E ol-l) ont 20 déjà été proposées dans la littérature.
On peut en particulier citer parmi les synthèses de la Codlémone celle de la Société Zoecon Corporation décrite dans le brevet américain N 3.825.607, et celle de K.MORI décrite dans Tetrahedron vol. 30 p. 1807 - 3810, (1974).
Dans ces synthèses l'étape principale consiste soit en un couplage entre une unité en C7 (bromo-l heptadiène-3E, 5E) et une unité en C5 (magnésium du ~chloro-5' pentyloxy,~-2 tetra-hydropyranne) soit un couplage entre une unité en C6 (bromo-l hexadiène-2E, 4E) et une autre unité en C6 (magnésien du ~chloro-30 6' hexyloxy/-2 tetrahydropyranne).
Au cours de la réaction de couplage entre l'unité en 11'~1832 C7 et l'uni.tc en C5 il se produit unc isomerisation partiel.le conduisant à un mélange dlisomères dont le trans-trans est cepen-dant prépondérant.
De même au cours de la réaction de couplage entre l'unité en C6 et l'autre uni-té en C6 intervicnt également une isomérisation accompagnée d'une transposition allylique.
L'obtention de l'isomère trans-trans à l'état stéréo-chimiquement pur nécessite donc dans ces deux synthèses des purifications poussées ce qui a pour effet d'obtenir la Codlémone avec des rendements relativement faibles.
Pailleurs les méthodes de purification facilement réali-sables à l'échelle du laboratoire sont difficilement transpo-sables au stade industriel.
Après de longues recherches on a constaté de façon tout-à-fait surprenante et inattendue que les phéromones sexuelles de synthèse de formule (I) ci-dessus pouvaient être obtenues de fa,con simple et rapide avec d'une part un excellent rendement et d'autre part avec une grande pureté stéréochimique en réalisant le couplage entre un dérivé magnésien et un acétate, tosylate ou mésylate d'un alcool diénique conjugué de configuration sté-réochimique trans-trans dans des conditions particulières de ~-réaction notamment en ce qui concerne la température de couplage et par ailleurs les proportions des réactifs mis en jeu.
Les essais réalisés ont en effet permis de monter que l'cxcellent rendement et la rétention de la configuration sté-réochimique n'était possible dans ce type de couplage que si le précurseur diénique était uniquement de configuration trans-trans~
En effet on a constaté que si le précurseur diénique était cis-trans (Z,E), cis-cis (Z,Z) ou trans-cis (E,Z3 il n'y avait pas rétention de la stéréochimie et de la sorte la réac-tion conduisait à l'obtention d'un mélange d'isomères.
11i~183Z
La présente invention a pour objet un nouveau procédé
de préparation stétéoselectif de phéromones sexuelles ayant une structure alcool diénique conjugué de configuration stéréochimi-que trans-trans (E-E) correspondant à la formule générale suivante :
C~ ~ ~ ~ H2~ ~H2H (I) H H
dans laquelle :
R représente un radical alkyl saturé linéaire ayant de de 1 à 4 atomes de carbone et n est un nombre entier de 1 à 5, caractérisé par le fait que dans un premier temps on prépare en milieu tétrahydrofuranne un dérivé magnésien correspondant à la formule suivante :
XMg (CH2)n CH2 P (II) dans laquelle :
X représente un halogène de préférence Br ou Cl, et P est un groupe protecteur, et que dans un deuxième temps on ajoute à une température comprise entre 0 et -20C ledit dérivé magnésien en excès à une solution tétrahydrofurannique contenant un catalyseur au cuivre et un composé diénique trans-trans correspondant à la formule suivante :
~H
~I (III) H
dans laquelle :
R a la même signification que ci-dessus et Rl représente un radical tel que: -COCH3, -S02CH3 et -S02C6H4CH3-etqu'enfin on soumet le produit de réaction à une hydrolyse pour libérer le groupe protecteur.
llZ1832 Ce procédé de préparation permet en particulier la synth~se des composés de formule (I) dans lesquels :
l) R = CH3 et n = 5, dodécadiène 8E, l0E, ol-l (Codlémone),
11'~1832 La présente invention a pour objet un nouveau procédé
de préparation stéréosélectif de phéromones sexuelles et en par-ticulier de phéromones ayant une structure alcool diénique conjugué de configuration stéréochimique trans-trans (E-E).
Les phéromones sexuelles de synthèse ont fait l'objet ces derniers temps de travaux ayant permis de démontrer le très grand intérêt que représente ces substances dans la lutte contre les principaux lépidoptères déprédateurs des cultures fruitières.
On peut à cet égard citer les travaux de H. AUDEMARD et coll. (Revue de Zoologie Agricole et de Pathologie Végétale 76, 15-24 1977) qui se rapportent à la lutte contre le Carpocapse (Lasperyresia Pomonella L.) à l~aide d'une phéromone sexuelle B de synthèse connue sous la dénomination commerciale de Codlémone (ou dodécadiène-8E, 10E ol-l) dans les verges de pommiers par la méthode dite de "confusion des mâles".
On rappelera que le principe de cette méthode consiste à diffuser en permanence une certaine quantité de phéromones dans la parcelle du verger à contrôler de telle sorte que llat-mosphère soit uniformément imprégnée des vapeurs de cette subs-tance. Les insectes mâles évoluant dans un tel environnementincapables de localiser les appels odorants de leurs femelles ne peuvent dès lors venir les féconder et, de ce fait, il en résulte une suppression des attaques des fruits et une diminu-tion de la population des insectes de génération en génération, voire son élimination totale.
Cette méthode de lutte contre les déprédateurs des cultures fruitières effectuée jusqu'à présent à titre expéri-mental a permis de montrer tout l'intérêt que présentaient les phéromones sexuelles attractives puisque dans le cas du Carpo-capse il a été constaté que les attaques touchaient moins de0,5% des fruits.
Cette méthode de lutte n'a pu toutefois trouver ~nar~6f~ o/~ eO~m ~ J-c .
llZ1832 jusqu'à présent une généralisation car les méthodes de synthèse connues des phéromones sexuelles des principaux déprédateurs sont longues c'est-à-dire comprennent de nombreuses étapes et par ailleurs les produits obtenus ne présentent pas toujours la pureté stéréochimique voulue.
Il s'en suit que de nombreuses purifications sont alors nécessaires ce qui inévitablement conduit à un prix de revient ~;
de ces substances relativement élevé.
On comprend donc que de ce fait phéromones sexuelles ne fassent pas encore partie de l'arsenal des moyens de lutte des arboriculteurs.
Les différentes phéromones sexuelles isolées, identi-fiées et synthétisées jusqu'à ce jour ont permis de montrer qu'il s'agissait de molécules de faible poids moléculaire à chaîne linéaire hydrocarbonée insaturée, généralement mono ou bi-insa-turée, possédant une fonction alcool, acétate ou aldéhyde.
Les recherches effectuées ont par ailleurs démontré
l'importance capitale que jouait la stéréochimie cis ou trans (Z ou E) de la ou des insaturations dans l'action de confusion des phéromones sexuelles de synthèse.
En effet on a constaté que le facteur stéréochimique pouvait à 'ui seul assurer la spécificité du signal vis-à-vis des males.
Par ailleurs on a remarqué que lorsque l'on utilisait des phéromones sexuelles de synthèse contaminées par un ou plusieurs autres isomères même en quantité relativement faible ~-l'action de confusion de l'isomère actif était considérablement réduite voire totalement inhibée.
Il importe donc que les méthodes de synthèse des phéro-mones sexuelles soient totalement stéréosélectives c'est-à-dire ne conduisent pas par des réactions secondaires d'isomérisation à des mélanges d'isomères.
llZ1832 Par ailleurs ces synthèses ne doivent comporter que peu d'étapes de facon à obtenir de bons rendements et être réalisa-bles à partir de produits intermédiaires facilement accessibles et en particulier à partir de produits du commerce.
Ia présente invcntion se rapporte à cet égard à un nouveau procédé de préparation stéréosélectif de phéromones sexuelles de grande pureté stéréochimique et en particulier de phéromones ayant une structure alcool diénique conjugué de confi-guration stétéochimique trans-trans (E-E) correspondant à la 10 formule générale suivante:
H Hl (I) ~C /C ~CH2 )~ ~CH20H
H H
dans laquelle:
R représente un radical alkyl saturé linéaire ayant de 1 à 4 atomes de carbone et n est un nombre entier de 1 à 5.
Diverses synthèses de composés de ce type et notamment la Codlémone, R = CH3 et n = 5 (dodécadiène-8E, 10E ol-l) ont 20 déjà été proposées dans la littérature.
On peut en particulier citer parmi les synthèses de la Codlémone celle de la Société Zoecon Corporation décrite dans le brevet américain N 3.825.607, et celle de K.MORI décrite dans Tetrahedron vol. 30 p. 1807 - 3810, (1974).
Dans ces synthèses l'étape principale consiste soit en un couplage entre une unité en C7 (bromo-l heptadiène-3E, 5E) et une unité en C5 (magnésium du ~chloro-5' pentyloxy,~-2 tetra-hydropyranne) soit un couplage entre une unité en C6 (bromo-l hexadiène-2E, 4E) et une autre unité en C6 (magnésien du ~chloro-30 6' hexyloxy/-2 tetrahydropyranne).
Au cours de la réaction de couplage entre l'unité en 11'~1832 C7 et l'uni.tc en C5 il se produit unc isomerisation partiel.le conduisant à un mélange dlisomères dont le trans-trans est cepen-dant prépondérant.
De même au cours de la réaction de couplage entre l'unité en C6 et l'autre uni-té en C6 intervicnt également une isomérisation accompagnée d'une transposition allylique.
L'obtention de l'isomère trans-trans à l'état stéréo-chimiquement pur nécessite donc dans ces deux synthèses des purifications poussées ce qui a pour effet d'obtenir la Codlémone avec des rendements relativement faibles.
Pailleurs les méthodes de purification facilement réali-sables à l'échelle du laboratoire sont difficilement transpo-sables au stade industriel.
Après de longues recherches on a constaté de façon tout-à-fait surprenante et inattendue que les phéromones sexuelles de synthèse de formule (I) ci-dessus pouvaient être obtenues de fa,con simple et rapide avec d'une part un excellent rendement et d'autre part avec une grande pureté stéréochimique en réalisant le couplage entre un dérivé magnésien et un acétate, tosylate ou mésylate d'un alcool diénique conjugué de configuration sté-réochimique trans-trans dans des conditions particulières de ~-réaction notamment en ce qui concerne la température de couplage et par ailleurs les proportions des réactifs mis en jeu.
Les essais réalisés ont en effet permis de monter que l'cxcellent rendement et la rétention de la configuration sté-réochimique n'était possible dans ce type de couplage que si le précurseur diénique était uniquement de configuration trans-trans~
En effet on a constaté que si le précurseur diénique était cis-trans (Z,E), cis-cis (Z,Z) ou trans-cis (E,Z3 il n'y avait pas rétention de la stéréochimie et de la sorte la réac-tion conduisait à l'obtention d'un mélange d'isomères.
11i~183Z
La présente invention a pour objet un nouveau procédé
de préparation stétéoselectif de phéromones sexuelles ayant une structure alcool diénique conjugué de configuration stéréochimi-que trans-trans (E-E) correspondant à la formule générale suivante :
C~ ~ ~ ~ H2~ ~H2H (I) H H
dans laquelle :
R représente un radical alkyl saturé linéaire ayant de de 1 à 4 atomes de carbone et n est un nombre entier de 1 à 5, caractérisé par le fait que dans un premier temps on prépare en milieu tétrahydrofuranne un dérivé magnésien correspondant à la formule suivante :
XMg (CH2)n CH2 P (II) dans laquelle :
X représente un halogène de préférence Br ou Cl, et P est un groupe protecteur, et que dans un deuxième temps on ajoute à une température comprise entre 0 et -20C ledit dérivé magnésien en excès à une solution tétrahydrofurannique contenant un catalyseur au cuivre et un composé diénique trans-trans correspondant à la formule suivante :
~H
~I (III) H
dans laquelle :
R a la même signification que ci-dessus et Rl représente un radical tel que: -COCH3, -S02CH3 et -S02C6H4CH3-etqu'enfin on soumet le produit de réaction à une hydrolyse pour libérer le groupe protecteur.
llZ1832 Ce procédé de préparation permet en particulier la synth~se des composés de formule (I) dans lesquels :
l) R = CH3 et n = 5, dodécadiène 8E, l0E, ol-l (Codlémone),
2) R = C2H5 et n = 4, dodécadiène -7E, 9E ol-l,
3) R = C31-17 et n = 3, dodécadiène -6E, 8E ol-l, et
4) R = C4Hg et n = 4, tétradécadiène -7E, 9E ol-l, Ces composés sont obtenus par le procédé selon l'inven-tion avec un rendement supérieurou égal à 60% avec une pureté
stéréochimique supérieure ou égale à 98% en isomère trans-trans.
Les dérivés magnésiens de formule (II) sont facilement accessibles à partir des halogénoalkanols W-W' correspondants dont la fonction OH a été au préalable protégée à l'aide d'un groupe protecteur.
Parmi les halogénoalkanols W-W' on peut utiliser ceux disponibles dans le commerce et notamment le chloro ou bromo-3 propanol-l, le chloro ou bromo-4 butanol-l, le chloro ou bromo-5 pentanol-l, le chloro ou bromo-6 hexanol-l et le chloro ou bromo-7 heptanol-l.
Comme groupe protecteur de la fonction OH des halogéno-alkanols on peut utiliser des groupes formant des liaisons du type acétal tels que des groupes tétrahydropyrannyl et tétra-hydrofurannyl ainsi que certains groupes silyl tels que triméthyl-silyl et triéthysilyl.
D'autres groupes protecteurs peuvent également etre utilisés tels que triphénylméthyl, diphénylméthyl, benzyl et t- butyl.
Selon une forme particulière de réalisation on préfère utiliser selon l'invention comme groupe protecteur des groupes tétrahydrofurannyl ou tétrahydropyrannyl.
Les composés de formule (II) sont facilement obtenus en faisant réagir les halogénoalkanols W-W' correspondants avec du dihydrofuranne ou dihydropyranne en présence d'un catalyseur 11'~1832 acide et en particulier d'un acide fort tel que de l'acide chlorhydrique, de l9acide p-toluène sulfonique, de l'acide sul-furique ou de l'acide méthanesulfonique.
Les composés de formule (III) sont également aisément accessibles à partir des alcools dièniques-2E, 4E correspondants dans les conditions classiques de formation des dérivés acétoxy, mésyl et tosyl.
Selon un mode préféré de l'invention on utilise les dé-rivés acétoxy obtenus par réaction d'acétylation des alcools diéniques-2E, 4E par l'anhydride acétique dans la pyridine.
Parmi les alcools diéniques-2E, 4E conduisant aux com-posés de formule (III) on peut en particulier citer l'hexadiène-2E, 4E ol-l, l'hep-tadiène-2E, 4E ol-l, l'octadiène-2E, 4E ol-l et le nonadiène-2E, 4E ol-l.
Ces alcools diéniques sont pour la plupart disponibles dans le commerce et notamment vendus par la Société ORIL.
Selon l'invention le catalyseur au cuivre peut être de l'iodure cuivreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou du dilithium tétrachlorocuprate (Li2 Cu C14).
Selon une forme préférée de l'invention on utilise ce dernier catalyseur obtenu à partir du chlorure de lithium et du chlorure cuivrique dans un rapport molaire de 2:1 selon la mé-thode décrite par Tamura et coll. Synthesis, Juillet 1971 page 303.
On utilise en général selon l'invention une quantité de catalyseur comprise entre 0,01 et 0,06 mole et de préférence environ 0,04 mole par mole de composé de formule (III).
Comme indiqué précédemment la température d'addition du magnésien revêt une grande importance et doit 8tre effectuée dans la gamme comprise entre 0 et -20C et de préférence à environ --10 C .
" ~ ~
11~1832 Après addition du magnésien à la solution tétra-hydrofurannique du composé de formule (III), la concentration finale des réactifs dans le té-trahydrofuranne doit être comprise entre environ 0,1N et 0,8N et de préférence d'environ 0,5N. On laisse ensui-te se poursuivre la réaction de couplage à tempéra-ture ambiante pendant une durée comprise entre 1 et 5 heures et de préférence pendant environ 3 heures.
Comme indiqué ci-dessus, il importe dans le but d'obte-nir un excellent rendement d'utiliser le magnésien de formule (II) en excès par rapport au composé de formule (III), cet excès devant être d'au moins 0,2 mole de magnésien par rapport à la quantité molaire de composé de formule (III) et de préférence compris entre 0,25 à 0,6 mole.
Après la fin de la réaction de couplage le mélange réac-tionnel est hydrolysé à froid à une température comprise entre environ 0 et -20C et de préférence à envirion -10C par la quantité stoéchiométrique d'une solution saturé de chlorure d'ammonium.
Le composé intermédiaire dormé de formule :
IH IH
~ l ~CH2)n (IV) dans laquelle: R, n et P ont les mêmes significations que ci-dessus, est ensuite soumis, après évaporation des solvants de réaction,et d'extraction, à une hydrolyse en vue de libérer le groupe protecteur et conduire au composé de formule (I).
La nature de l'agent hydrolysant et les conditions d'hydrolyse dépendent de la nature du groupe protecteur.
Lorsque le groupe protecteur est un groupe tétrahydro-pyrannyl ou tétrahydrofurannyl on utilise de préférence de l'a-cide p-toluène sulfonique en milieu alcoolique (méthanol) et la température d'hydrolyse est généralement comprisc entre environ 11;~1~332 20 à 60C.
Lorsque le groupe protecteur est par contre un groupe silyl celui-ci peut être éliminé selon la technique décrite dans J.Am.Chem.Soc. 74.3024 (1952).
Après cette étape d'hydrolyse le résidu, après l'évapo-ration des solvants d'extraction, est soumis à une distillation sous vide en vue d'obtenir le composé de formule (I) sous forme purifiée.
Certains des alcools de formule (I) obtenus par le pro-cédé selon l'invention peuvent se présenter sous forme cristal-lisée et il est donc possible de les obtenir ëgalement sous forme purifiée par cristallisation dans un solvant approprié
par exemple dans un hydrocarbure tel que du pentane ou de l'hexane.
Les alcools diéniques conjugués de formule tI) obtenus par le procédé selon l'invention peuvent si nécessaire subir d'autres transformations et notamment être transformés en acé-tates, propionates, butyrates et isobutyrates selon les méthodes conventionnelles de même qu'en aldéhydes correspondants par réaction d'oxydation à l'aide de perchlorate de pyridinium.
Ces dérivés sont en effet égàlement des attractifs sexuels pour de nombreux lépidoptères ravageurs des cultures.
Dans le but de montrer que l'excellente stéréosélecti-vité du procédé selon l'invention n'est possible qu'au départ de composés de formule (IV) de stéréochimie trans-trans (E-E) on a réalisé dans les mêmes conditions opératoires le couplage suivant:
CH3 CH2 (CH=CH)2 CH2 OCOCH3 (a) 1) Cu CH3CH2 (CH=cH)2-(cH2)s-cH2oH
MgCl (CH2)4 2 (b) (ThP = Tétrahydropyrannyl) au départ des isomères 2-E 4-E, 2-E 4-Z, 2-z 4-Z et 2-Z 4-E de _g_ 83~' l'acétoxy-l héptadiane-2,4 (a).
Après hydrolyse et distillation sous vide, la chromato-graphie en phase vapeur des 4 préparations a donné les résultats suivants :
.
Stéréochimie Température Excès Dodécadiène -7, 9 ol-l l~acétoxy-l d'addition du ma- obtenus (%) heptadiène- du magné- gnésien~
2,4 de départ sien (b) ~mole) Isomère Isomare Isomère Isomère (pureté~à 98%) 7Z,9E 7E,9Z 7Z,9Z 7E,9E
_ 2E,4E -10C 0,5 O O O 100 2E,4Z ll ll O 75 O 25 2Z,4Z ll ll 3 27 60 10 2Z,4E l 61 2 1 36 Comme on peut le constater seul le couplage réalisé à
partir de l'acétoxy-l heptadiène-2E, 4-E a permis de conduire à
une rétention de la stéréochimie dans le Dodécadiène-7,9 ol-l obtenu.
On va maintenant donner à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatifplusieursexemples de préparation de phéromones sexuelles de formule (I) par le procédé selon l'in-vention.
EXEMPLES
Préparation de l~Acétoxy-l héxadiène-2E, 4E:
C8 IT1202 = 140 (formule III, R = CH3 Rl = -COCH3) lkg d'héxadiène -2E, 4E ol-l (pureté stéréochimique 98% E,E) sont dissous dans 2,8 litres de pyridine (distillée au préalable sur potasse). La solution est refroidie en dessous de +10 et on ajoute en 2h, 2,8 litres d'ahnydride acétique. Après la fin de l'additionon laisse remonter la température à +20 pen-dant 3h. nn verse ensuite le mélange réactionnel sur lOkg de glace pilée et on extrait 2 fois avec 2 litres de pentane tech-nique. La phase organique est successivement lavée avec de 11'~183~:
l'eau (500 cm3), de l'acide sulfurique 2N (500 cm3), une solution saturé de bicarbonate de sodium (500 cm3), de nouveau à l'eau et enfin avec une solution saturée de chlorure de sodium (500 cm3).
après séchage sur sulfate de magnésium et évaporation du pentane, la distilla-tion du résidu donne 1,633kg d'acétate (81%) Eb20 =
78C.
Selon le même mode opératoire on a préparé l'acétoxy-l heptadiène -2E,4E à partir de l'héptadiène-2E,4E ol-l avec un rendement de 80% Eb20 = 85C.
Préparation du (chloro-6' héxyloxy)-2 tétrahydropyranne:
CllH212Cl = 220,5 3 kg de chloro-6 hexanol-l du commerce sont coulés dans un réac-teur de 10 litres et on ajoute 7,5 cm3 d'acide chlorhydrique con-centré. On refroidit le mélange réactionnel en dessous de +10par une saumure (glace pilée + méthanol) et on ajoute en 3h par portions de 100 cm3 à la fois 2kgl25 de dihydropyranne fraiche-ment ambiante, dilue avec 2 litres d'éther et lave avec le mélange réactionnel successivement avec: 500 ml de soude 2N, 2 litres d'eau et 2 litres d'une solution saturée de chlorure de sodium.
On sèche sur sulfate de magnésium, évapore l'éther et distille le résidu sous vide.
On obtient: une fraction intermédiaire de 400 g Ebo l=
40 -160 et une fraction principale correspondant au produit cherché de 4kg 311 (Rdt 91%) , Ebo 1 = 106-110.
Ce produit est caractérisé par son spectre I.R.
IR (film) , ba~des à : 2930, 2860, 1460, 1450, 1440, 1350, 1200, 1130, 1120, 1075, 1030, 900, 865, 810 cm 1 Préparation du tétrahydropyrannyl éther du dodécadiène-8E,lOE ol-l (formule IV, R3= CH , n = 5 et P = tétrahydrofurannyl) 11~183~
(Les réactions a) et b) suivantes ont été conduites sous Argon).
a) Préparation du magnésien du (chloro-6' héxyloxy)-2 tétrahydropyranne.
Dans un réacteur de 4 litres muni d'une agitation méca-nique d'une ampoule à brome et d'un réfrigérant ascendant, on introduit 60g de magnésien en copeaux qu'on recouvre de 100 ml de tétrahydrofuranne (THF). On ajoute d'un seul coup 10g de (chloro-6' héxyloxy)-2 tétrahydropyranne obtenu selon l'exemple 2 et onporte le mélange réactionnel à reflux. Lorsque l'ébul-lition s'amorce, on ajoute 5cm3 de dibromoéthane, il se produit alors une réaction très violente avec attaque du magnésium et noircissement du mélange réactionnel. On démarre alors llagita-tion et tout en maintenant le reflux on introduit en 2h, goutte à goutte, une solution de 425g de (chloro-6' hexyloxy)-2 tétra-hydropyranne dans 1,5 litre de tétrahydrofuranne.
Après la fin de l'addition on laisse encore à reflux pendant 3h et laisse reposer une nuit à température ambiante.
b) réaction de couplage entre l'acétoxy-l hexadiène-2E,4E préparé selon l'exemple 1 et le magnésien précédent:
Dans un réacteur de 6 litres muni d'une agitation méca-nique, d'un thermomètre, on siphone une solution de 180g d'acétoxy-l héxadiène-2E,4E dans 1,5 litre de tétrahydrofuranne.
On refroidit le mélange réactionnel à -10 et on y ajoute (par siphonage) une solution de 4,3g de chlorure de lithium anhydre et de 6,8g de chlorure cuivrique anhydre dans 90cm3 de tétrahydrofuranne. Le mélange réactionnel est rouge orangé.
On ajoute alors en lh30 environ la solution magnésienne précédente, en veillant à ce que la température en dépasse pas -10C. Au début de l'addition le mélange réactionnel prend une coloration vert clair, puis se décolore presque complètement et -vire enfin au violet noir.
Après la fin de l'addition on laisse 3h à 0C, refroidit de nouveau à -10C et hydrolyse avec une solution saturée de chlorure d'ammonium, sous violente agitation, jusqu'à ce que la solution se décoloreetqu'unabondant précipité noir et visqueux se dépose au fond du réacteur. On décante le surnageant et tri-ture le résidu avec 3 fois 200 cm3 d'éther. Les phases organiques rassembleessontlavées successivement avec une solution saturée de chlorure d'ammonium (500 cm3; 2 fois) puis avec une solution saturée de chlorure de sodium (500 cm3: 2 fois).
Les phases organiques sont ensuite transférées directe-ment dans un évaporateur.
Après évaporatiGn du solvant sous vide partiel (50 mm), on obtient 470g de résidu, constitué essentiellement par le tétra-hydropyrannyl éther du dodécadiène-8E,10E,ol-l.
Préparation du dodécadiène-8E,10E ol-l : (formule I, R = CH3 et n = 5) Le résidu obtenu à l'exemple 3 est dissous dans 2,5 li-tres de méthanol et 250 cm3 d'eau et on ajoute 42g d'acide p-toluène sulfonique, On chauffe à 60 pendant 3h et laisse une nuit à température ambiante. On évapore la majorité du méthanol ^ sous vide reprend le résidu dans 2 fois son volume d'éther et le lave successivement à l'eau (300 cm3), avec une solution saturée de bicarbonate de sodium (300 cm3), de nouveau à l'eau et enfin avec une solution saturée de chlorure de sodium.
On sèche alors sur sulfate de magnésium.
Après evaporation du solvant la distillation du résidu (270g) donne:
59g de produit de tête Ebo 1 = 40-98, 140g de dodéca-diène -8E,lOE ol-l Eb 0,1 = 98-100 qui cristallise en cours de distillation et 71g de résidu constitué essentiellement de dodecanediol~
Le rendement en dodécadiène-8E,10E, ol-1 distillé et cristallisé est de 62,5%, calculé sur l~acétoxy-l hexadiène 2E,4E
mis en oeuvre.
La pureté stéréochimique de ce produit est de 99,5%
évaluée par chromatographie en phase gazeuse (CPV):
colonne 5m inox 1/8" 3% F.F.A.P/ chrom G.H~P. 80/100 -190 C:
il est caractérisé :
(i) Par son spectre I.R. (cm bandes à 3370 (OH associé); 1615 (-C=C); 1055 (OH
primaire); 980(-C~I=CH-, E, conjugué). L'absence de bande à
950 cm 1 dénote l~absence d'isomère 8Z,10E.
(ii) par son spectre R.M.N. (g, ppm, 250 Mhz, CDC13) 1,3, S. large 8H, 4CH2; 1, 54, quint, 2H, -CH2 en Cl; 7, d, 3H, -CH3; 2, 04, q, 2H, = -CH2; 3, 6, t, 2H, -CH2 OH; 5, 54, m, 2H, H11 et H8; 5,96, 2H, Hg et Hlo.
(iii) par son spectre de masse : M = 182; fragments à 164 (M+-H2O); 135 (M+ - (H2O + C2H5)), 121, 107, 81, 79, 68, 67, 55, 42, 32.
et (iv) par son point de fusion: F = 29-30.
- Selon une variante du procédé précédent il est pos-sible avant d'effectuer la distillation sous vide d'isoler le dodécanediol du produit brut d'hydrolyse en le reprenant dans 3 fois son volume de pentane et en le laissant à température am-biante pen~ant 3 heures. En effet dans ces conditions le dodé-canediol précipite et peut être éliminé par essorage sous vide.
Preparation du dodécadiène-8E,10E ol-l (formule I, R = CH3 n = 5).
Selon les mêmes conditions opératoires que celles décrites aux exemples 3 et 4 ci-dessus on a réalisé la synthèse de 1,100 kg de dodécadiène-8E,10E ol-l à partir des quantités suivantes de solvants et de réactifs:
3,360 kg de (chloro-6' hexyloxy)-2 tétrahydropyranne 480 g de magnésium 1,44Q kg d'acétoxy-l hexadiène-2E, 4E
35 g de chlorure de lithium anhydre 55 g de chlorure cuivrique anhydre 29 litres de T.H.F., 15 litres de méthanol 300 g d'acide p-toluène sulfonique.
Dans cette préparation le rendement en dodécadiène-8E, 10E ol-l distillé et cristallisé a été de 60%.
Si on le désire le dodécadiène-8E, 10E ol-l peut être obtenu sous forme analytiquement pur en procédant comme suit:
140 g de dodécadiène 8E, 10E ol-l provenant de la réac-tion précédente sont dissous dans 280 cm3 de pentane tqualité
nanograde BYKE - MALLINCRODT). La solution est lentement refroi-die jusqu'à -10C, temps pendant lequel le dodécadiène-8E, 10E
ol-l cristallise sous forme d'aiguilles blanches.
On essore à -10C et obtient 133 g de dodécadiène-8E, 10E ol-l rigoureusement pur en C.P.V. (conditions analytiques précédentes) F = 32C~
Cette haute pureté n~est pas nécessaire pour mettre en oeuvre la méthode de confusion des mâles dans les vergers~
Préparation de l'acétoxy-l octadiène-2E,4E (formule III, R = C3H7let Rl = COCH3) L'octadiène-2E,4E ol-l commercial est d'abord recristal-lisé dans du pentane à froid.
10g (0,08 mole) d'alcool recristallisé sont alors 3~:
acétylés par 16,3g (0,16 mole) d'anhydride acétique en solutiondans 2Oml de pyridine. Après 3h à température ambiante et hydro-lyse à la manière habituelle, on obtient, 12g (90%) d'acétate correspondant Ebo 1 = 50 C.P.V. : produit unique sur colonne
stéréochimique supérieure ou égale à 98% en isomère trans-trans.
Les dérivés magnésiens de formule (II) sont facilement accessibles à partir des halogénoalkanols W-W' correspondants dont la fonction OH a été au préalable protégée à l'aide d'un groupe protecteur.
Parmi les halogénoalkanols W-W' on peut utiliser ceux disponibles dans le commerce et notamment le chloro ou bromo-3 propanol-l, le chloro ou bromo-4 butanol-l, le chloro ou bromo-5 pentanol-l, le chloro ou bromo-6 hexanol-l et le chloro ou bromo-7 heptanol-l.
Comme groupe protecteur de la fonction OH des halogéno-alkanols on peut utiliser des groupes formant des liaisons du type acétal tels que des groupes tétrahydropyrannyl et tétra-hydrofurannyl ainsi que certains groupes silyl tels que triméthyl-silyl et triéthysilyl.
D'autres groupes protecteurs peuvent également etre utilisés tels que triphénylméthyl, diphénylméthyl, benzyl et t- butyl.
Selon une forme particulière de réalisation on préfère utiliser selon l'invention comme groupe protecteur des groupes tétrahydrofurannyl ou tétrahydropyrannyl.
Les composés de formule (II) sont facilement obtenus en faisant réagir les halogénoalkanols W-W' correspondants avec du dihydrofuranne ou dihydropyranne en présence d'un catalyseur 11'~1832 acide et en particulier d'un acide fort tel que de l'acide chlorhydrique, de l9acide p-toluène sulfonique, de l'acide sul-furique ou de l'acide méthanesulfonique.
Les composés de formule (III) sont également aisément accessibles à partir des alcools dièniques-2E, 4E correspondants dans les conditions classiques de formation des dérivés acétoxy, mésyl et tosyl.
Selon un mode préféré de l'invention on utilise les dé-rivés acétoxy obtenus par réaction d'acétylation des alcools diéniques-2E, 4E par l'anhydride acétique dans la pyridine.
Parmi les alcools diéniques-2E, 4E conduisant aux com-posés de formule (III) on peut en particulier citer l'hexadiène-2E, 4E ol-l, l'hep-tadiène-2E, 4E ol-l, l'octadiène-2E, 4E ol-l et le nonadiène-2E, 4E ol-l.
Ces alcools diéniques sont pour la plupart disponibles dans le commerce et notamment vendus par la Société ORIL.
Selon l'invention le catalyseur au cuivre peut être de l'iodure cuivreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou du dilithium tétrachlorocuprate (Li2 Cu C14).
Selon une forme préférée de l'invention on utilise ce dernier catalyseur obtenu à partir du chlorure de lithium et du chlorure cuivrique dans un rapport molaire de 2:1 selon la mé-thode décrite par Tamura et coll. Synthesis, Juillet 1971 page 303.
On utilise en général selon l'invention une quantité de catalyseur comprise entre 0,01 et 0,06 mole et de préférence environ 0,04 mole par mole de composé de formule (III).
Comme indiqué précédemment la température d'addition du magnésien revêt une grande importance et doit 8tre effectuée dans la gamme comprise entre 0 et -20C et de préférence à environ --10 C .
" ~ ~
11~1832 Après addition du magnésien à la solution tétra-hydrofurannique du composé de formule (III), la concentration finale des réactifs dans le té-trahydrofuranne doit être comprise entre environ 0,1N et 0,8N et de préférence d'environ 0,5N. On laisse ensui-te se poursuivre la réaction de couplage à tempéra-ture ambiante pendant une durée comprise entre 1 et 5 heures et de préférence pendant environ 3 heures.
Comme indiqué ci-dessus, il importe dans le but d'obte-nir un excellent rendement d'utiliser le magnésien de formule (II) en excès par rapport au composé de formule (III), cet excès devant être d'au moins 0,2 mole de magnésien par rapport à la quantité molaire de composé de formule (III) et de préférence compris entre 0,25 à 0,6 mole.
Après la fin de la réaction de couplage le mélange réac-tionnel est hydrolysé à froid à une température comprise entre environ 0 et -20C et de préférence à envirion -10C par la quantité stoéchiométrique d'une solution saturé de chlorure d'ammonium.
Le composé intermédiaire dormé de formule :
IH IH
~ l ~CH2)n (IV) dans laquelle: R, n et P ont les mêmes significations que ci-dessus, est ensuite soumis, après évaporation des solvants de réaction,et d'extraction, à une hydrolyse en vue de libérer le groupe protecteur et conduire au composé de formule (I).
La nature de l'agent hydrolysant et les conditions d'hydrolyse dépendent de la nature du groupe protecteur.
Lorsque le groupe protecteur est un groupe tétrahydro-pyrannyl ou tétrahydrofurannyl on utilise de préférence de l'a-cide p-toluène sulfonique en milieu alcoolique (méthanol) et la température d'hydrolyse est généralement comprisc entre environ 11;~1~332 20 à 60C.
Lorsque le groupe protecteur est par contre un groupe silyl celui-ci peut être éliminé selon la technique décrite dans J.Am.Chem.Soc. 74.3024 (1952).
Après cette étape d'hydrolyse le résidu, après l'évapo-ration des solvants d'extraction, est soumis à une distillation sous vide en vue d'obtenir le composé de formule (I) sous forme purifiée.
Certains des alcools de formule (I) obtenus par le pro-cédé selon l'invention peuvent se présenter sous forme cristal-lisée et il est donc possible de les obtenir ëgalement sous forme purifiée par cristallisation dans un solvant approprié
par exemple dans un hydrocarbure tel que du pentane ou de l'hexane.
Les alcools diéniques conjugués de formule tI) obtenus par le procédé selon l'invention peuvent si nécessaire subir d'autres transformations et notamment être transformés en acé-tates, propionates, butyrates et isobutyrates selon les méthodes conventionnelles de même qu'en aldéhydes correspondants par réaction d'oxydation à l'aide de perchlorate de pyridinium.
Ces dérivés sont en effet égàlement des attractifs sexuels pour de nombreux lépidoptères ravageurs des cultures.
Dans le but de montrer que l'excellente stéréosélecti-vité du procédé selon l'invention n'est possible qu'au départ de composés de formule (IV) de stéréochimie trans-trans (E-E) on a réalisé dans les mêmes conditions opératoires le couplage suivant:
CH3 CH2 (CH=CH)2 CH2 OCOCH3 (a) 1) Cu CH3CH2 (CH=cH)2-(cH2)s-cH2oH
MgCl (CH2)4 2 (b) (ThP = Tétrahydropyrannyl) au départ des isomères 2-E 4-E, 2-E 4-Z, 2-z 4-Z et 2-Z 4-E de _g_ 83~' l'acétoxy-l héptadiane-2,4 (a).
Après hydrolyse et distillation sous vide, la chromato-graphie en phase vapeur des 4 préparations a donné les résultats suivants :
.
Stéréochimie Température Excès Dodécadiène -7, 9 ol-l l~acétoxy-l d'addition du ma- obtenus (%) heptadiène- du magné- gnésien~
2,4 de départ sien (b) ~mole) Isomère Isomare Isomère Isomère (pureté~à 98%) 7Z,9E 7E,9Z 7Z,9Z 7E,9E
_ 2E,4E -10C 0,5 O O O 100 2E,4Z ll ll O 75 O 25 2Z,4Z ll ll 3 27 60 10 2Z,4E l 61 2 1 36 Comme on peut le constater seul le couplage réalisé à
partir de l'acétoxy-l heptadiène-2E, 4-E a permis de conduire à
une rétention de la stéréochimie dans le Dodécadiène-7,9 ol-l obtenu.
On va maintenant donner à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatifplusieursexemples de préparation de phéromones sexuelles de formule (I) par le procédé selon l'in-vention.
EXEMPLES
Préparation de l~Acétoxy-l héxadiène-2E, 4E:
C8 IT1202 = 140 (formule III, R = CH3 Rl = -COCH3) lkg d'héxadiène -2E, 4E ol-l (pureté stéréochimique 98% E,E) sont dissous dans 2,8 litres de pyridine (distillée au préalable sur potasse). La solution est refroidie en dessous de +10 et on ajoute en 2h, 2,8 litres d'ahnydride acétique. Après la fin de l'additionon laisse remonter la température à +20 pen-dant 3h. nn verse ensuite le mélange réactionnel sur lOkg de glace pilée et on extrait 2 fois avec 2 litres de pentane tech-nique. La phase organique est successivement lavée avec de 11'~183~:
l'eau (500 cm3), de l'acide sulfurique 2N (500 cm3), une solution saturé de bicarbonate de sodium (500 cm3), de nouveau à l'eau et enfin avec une solution saturée de chlorure de sodium (500 cm3).
après séchage sur sulfate de magnésium et évaporation du pentane, la distilla-tion du résidu donne 1,633kg d'acétate (81%) Eb20 =
78C.
Selon le même mode opératoire on a préparé l'acétoxy-l heptadiène -2E,4E à partir de l'héptadiène-2E,4E ol-l avec un rendement de 80% Eb20 = 85C.
Préparation du (chloro-6' héxyloxy)-2 tétrahydropyranne:
CllH212Cl = 220,5 3 kg de chloro-6 hexanol-l du commerce sont coulés dans un réac-teur de 10 litres et on ajoute 7,5 cm3 d'acide chlorhydrique con-centré. On refroidit le mélange réactionnel en dessous de +10par une saumure (glace pilée + méthanol) et on ajoute en 3h par portions de 100 cm3 à la fois 2kgl25 de dihydropyranne fraiche-ment ambiante, dilue avec 2 litres d'éther et lave avec le mélange réactionnel successivement avec: 500 ml de soude 2N, 2 litres d'eau et 2 litres d'une solution saturée de chlorure de sodium.
On sèche sur sulfate de magnésium, évapore l'éther et distille le résidu sous vide.
On obtient: une fraction intermédiaire de 400 g Ebo l=
40 -160 et une fraction principale correspondant au produit cherché de 4kg 311 (Rdt 91%) , Ebo 1 = 106-110.
Ce produit est caractérisé par son spectre I.R.
IR (film) , ba~des à : 2930, 2860, 1460, 1450, 1440, 1350, 1200, 1130, 1120, 1075, 1030, 900, 865, 810 cm 1 Préparation du tétrahydropyrannyl éther du dodécadiène-8E,lOE ol-l (formule IV, R3= CH , n = 5 et P = tétrahydrofurannyl) 11~183~
(Les réactions a) et b) suivantes ont été conduites sous Argon).
a) Préparation du magnésien du (chloro-6' héxyloxy)-2 tétrahydropyranne.
Dans un réacteur de 4 litres muni d'une agitation méca-nique d'une ampoule à brome et d'un réfrigérant ascendant, on introduit 60g de magnésien en copeaux qu'on recouvre de 100 ml de tétrahydrofuranne (THF). On ajoute d'un seul coup 10g de (chloro-6' héxyloxy)-2 tétrahydropyranne obtenu selon l'exemple 2 et onporte le mélange réactionnel à reflux. Lorsque l'ébul-lition s'amorce, on ajoute 5cm3 de dibromoéthane, il se produit alors une réaction très violente avec attaque du magnésium et noircissement du mélange réactionnel. On démarre alors llagita-tion et tout en maintenant le reflux on introduit en 2h, goutte à goutte, une solution de 425g de (chloro-6' hexyloxy)-2 tétra-hydropyranne dans 1,5 litre de tétrahydrofuranne.
Après la fin de l'addition on laisse encore à reflux pendant 3h et laisse reposer une nuit à température ambiante.
b) réaction de couplage entre l'acétoxy-l hexadiène-2E,4E préparé selon l'exemple 1 et le magnésien précédent:
Dans un réacteur de 6 litres muni d'une agitation méca-nique, d'un thermomètre, on siphone une solution de 180g d'acétoxy-l héxadiène-2E,4E dans 1,5 litre de tétrahydrofuranne.
On refroidit le mélange réactionnel à -10 et on y ajoute (par siphonage) une solution de 4,3g de chlorure de lithium anhydre et de 6,8g de chlorure cuivrique anhydre dans 90cm3 de tétrahydrofuranne. Le mélange réactionnel est rouge orangé.
On ajoute alors en lh30 environ la solution magnésienne précédente, en veillant à ce que la température en dépasse pas -10C. Au début de l'addition le mélange réactionnel prend une coloration vert clair, puis se décolore presque complètement et -vire enfin au violet noir.
Après la fin de l'addition on laisse 3h à 0C, refroidit de nouveau à -10C et hydrolyse avec une solution saturée de chlorure d'ammonium, sous violente agitation, jusqu'à ce que la solution se décoloreetqu'unabondant précipité noir et visqueux se dépose au fond du réacteur. On décante le surnageant et tri-ture le résidu avec 3 fois 200 cm3 d'éther. Les phases organiques rassembleessontlavées successivement avec une solution saturée de chlorure d'ammonium (500 cm3; 2 fois) puis avec une solution saturée de chlorure de sodium (500 cm3: 2 fois).
Les phases organiques sont ensuite transférées directe-ment dans un évaporateur.
Après évaporatiGn du solvant sous vide partiel (50 mm), on obtient 470g de résidu, constitué essentiellement par le tétra-hydropyrannyl éther du dodécadiène-8E,10E,ol-l.
Préparation du dodécadiène-8E,10E ol-l : (formule I, R = CH3 et n = 5) Le résidu obtenu à l'exemple 3 est dissous dans 2,5 li-tres de méthanol et 250 cm3 d'eau et on ajoute 42g d'acide p-toluène sulfonique, On chauffe à 60 pendant 3h et laisse une nuit à température ambiante. On évapore la majorité du méthanol ^ sous vide reprend le résidu dans 2 fois son volume d'éther et le lave successivement à l'eau (300 cm3), avec une solution saturée de bicarbonate de sodium (300 cm3), de nouveau à l'eau et enfin avec une solution saturée de chlorure de sodium.
On sèche alors sur sulfate de magnésium.
Après evaporation du solvant la distillation du résidu (270g) donne:
59g de produit de tête Ebo 1 = 40-98, 140g de dodéca-diène -8E,lOE ol-l Eb 0,1 = 98-100 qui cristallise en cours de distillation et 71g de résidu constitué essentiellement de dodecanediol~
Le rendement en dodécadiène-8E,10E, ol-1 distillé et cristallisé est de 62,5%, calculé sur l~acétoxy-l hexadiène 2E,4E
mis en oeuvre.
La pureté stéréochimique de ce produit est de 99,5%
évaluée par chromatographie en phase gazeuse (CPV):
colonne 5m inox 1/8" 3% F.F.A.P/ chrom G.H~P. 80/100 -190 C:
il est caractérisé :
(i) Par son spectre I.R. (cm bandes à 3370 (OH associé); 1615 (-C=C); 1055 (OH
primaire); 980(-C~I=CH-, E, conjugué). L'absence de bande à
950 cm 1 dénote l~absence d'isomère 8Z,10E.
(ii) par son spectre R.M.N. (g, ppm, 250 Mhz, CDC13) 1,3, S. large 8H, 4CH2; 1, 54, quint, 2H, -CH2 en Cl; 7, d, 3H, -CH3; 2, 04, q, 2H, = -CH2; 3, 6, t, 2H, -CH2 OH; 5, 54, m, 2H, H11 et H8; 5,96, 2H, Hg et Hlo.
(iii) par son spectre de masse : M = 182; fragments à 164 (M+-H2O); 135 (M+ - (H2O + C2H5)), 121, 107, 81, 79, 68, 67, 55, 42, 32.
et (iv) par son point de fusion: F = 29-30.
- Selon une variante du procédé précédent il est pos-sible avant d'effectuer la distillation sous vide d'isoler le dodécanediol du produit brut d'hydrolyse en le reprenant dans 3 fois son volume de pentane et en le laissant à température am-biante pen~ant 3 heures. En effet dans ces conditions le dodé-canediol précipite et peut être éliminé par essorage sous vide.
Preparation du dodécadiène-8E,10E ol-l (formule I, R = CH3 n = 5).
Selon les mêmes conditions opératoires que celles décrites aux exemples 3 et 4 ci-dessus on a réalisé la synthèse de 1,100 kg de dodécadiène-8E,10E ol-l à partir des quantités suivantes de solvants et de réactifs:
3,360 kg de (chloro-6' hexyloxy)-2 tétrahydropyranne 480 g de magnésium 1,44Q kg d'acétoxy-l hexadiène-2E, 4E
35 g de chlorure de lithium anhydre 55 g de chlorure cuivrique anhydre 29 litres de T.H.F., 15 litres de méthanol 300 g d'acide p-toluène sulfonique.
Dans cette préparation le rendement en dodécadiène-8E, 10E ol-l distillé et cristallisé a été de 60%.
Si on le désire le dodécadiène-8E, 10E ol-l peut être obtenu sous forme analytiquement pur en procédant comme suit:
140 g de dodécadiène 8E, 10E ol-l provenant de la réac-tion précédente sont dissous dans 280 cm3 de pentane tqualité
nanograde BYKE - MALLINCRODT). La solution est lentement refroi-die jusqu'à -10C, temps pendant lequel le dodécadiène-8E, 10E
ol-l cristallise sous forme d'aiguilles blanches.
On essore à -10C et obtient 133 g de dodécadiène-8E, 10E ol-l rigoureusement pur en C.P.V. (conditions analytiques précédentes) F = 32C~
Cette haute pureté n~est pas nécessaire pour mettre en oeuvre la méthode de confusion des mâles dans les vergers~
Préparation de l'acétoxy-l octadiène-2E,4E (formule III, R = C3H7let Rl = COCH3) L'octadiène-2E,4E ol-l commercial est d'abord recristal-lisé dans du pentane à froid.
10g (0,08 mole) d'alcool recristallisé sont alors 3~:
acétylés par 16,3g (0,16 mole) d'anhydride acétique en solutiondans 2Oml de pyridine. Après 3h à température ambiante et hydro-lyse à la manière habituelle, on obtient, 12g (90%) d'acétate correspondant Ebo 1 = 50 C.P.V. : produit unique sur colonne
5% E C.N S.S M sur Gas Chrom Q 100:120 mesh, 3m inox 1/8, 130.
I.R. (cm~l, film) 1740 (C=O ester), -C=C- 1660, -CH=CH- E conju-gués 990(s) et 945 (w).
Préparation du dodécadiène-6E,8E ol-l (formule I, R = C3H7 et n = 3) et de son dérivé acétylé:
A llacétate obtenu à l'exemple 6 (4g, 0,023 mole), en présence de 8ml d'une solution de dilithium tétrachlorocuprate préparé comme précédemment on ajoute à -10 un excès du magné-sien du (chloro-4' butyloxy)-2 tétrahydropyranne (35 cm3 dlune solution N dans le T.H.F.) dans les mêmes conditions de réac-tion que celles décrites à l'exemple 3 b) ci-dessus.
Après hydrolyse et évaporation du solvant, le résidu est traité par l'acide p-toluène sulfonique dans le méthanol selon les même conditions qu'à l'exemple 4 ce qui permet d'ob-tenir le dodécadiène-6E,8E ol-l.
Ce dernier sans être purifié est traité par l'anhydride acétique (3,36g, 0,033 mole) à la manière habituelle et fournit 3,3g (64%) d'acétoxy-l dodécadiène-6E,8E, Eb 0,1 = 88.
C.P.V.: Produit unique sur 3% F.F.A.P, Gas Chrom G, 5 m inox 1/8, 190 I~R (cm-l film) 1740 (C-O ester), 985 (s) et 955(w) -CH=CH- E conjugués.
Préparation de l'acétoxv-l nonadiène-2E,4E. (formule III, R = C4~19 et Rl = COCH3) Le nonadiène-2E,4E ol-l commercial est d'abord .
. . ~ ; .
llZ183Z
recristallisé dans du pen-tane.
10g (0,071 mole) d'alcool sont alors acétylés par 14,4g (0,142 mole) d'anhydride acétique en solution dans 20ml de pyridine. On obtient après les traitements habituels 11,5g (87%) d'acétate Ebo 1= 70 C.P.V.: Produit unique, 5% E.C.N S.S.M. sur Gas Chrom Q 100/120 mesh, 3m inox 1/8, 140.
I.R. (film, Cm 1) 1740 (C~O ester) 1660 (C=C): 950(s) et 945(w) (-CH=CH-, E conjugués).
Préparation du tétradécadiène-7E,9E 01-1: formule I, R = C4Hg et n = 4) et de son dérivé acétylé
A l'acétate obtenu à l'exemple 8 (5g, 0,027 mole) en présence de 10ml d'une solution de dilithium tétrachlorocuprate -on ajoute à -10 par une solution N du magnésien du (chloro-5' pentyloxy)-2 tétrahydropyranne dans le T.H.F. (40,5 cm3) dans les mêmes conditions que celles décrites à l'exemple 3 b) ci-dessus.
Après hydrolyse et évaporation du solvant, le résidu est traité par l'acide p-toluène sulfonique dans le méthanol `selon les même conditions qu'à l'exemple 4 ce qui permet d'ob-tenir le tétradécadiène-7E,9E ol-l. Ce dernier sans être purifié
est traité par l'anhydride acétique (3,6 g, 0,036 mole) à la manière habituelle et fournit 4g (60%) d'acétoxy-l tétradécadiène-7E,9E Ebo 1= 105.
C.P.V. : Produit unique, 3% FFAP sur Gas Chrom G, 5 m inox 1/8, 200 I.R. (film, Cm~l) 1740 (C=0 ester); -CH=CH-, E, conju-gués: 985(s) et 955(w).
I.R. (cm~l, film) 1740 (C=O ester), -C=C- 1660, -CH=CH- E conju-gués 990(s) et 945 (w).
Préparation du dodécadiène-6E,8E ol-l (formule I, R = C3H7 et n = 3) et de son dérivé acétylé:
A llacétate obtenu à l'exemple 6 (4g, 0,023 mole), en présence de 8ml d'une solution de dilithium tétrachlorocuprate préparé comme précédemment on ajoute à -10 un excès du magné-sien du (chloro-4' butyloxy)-2 tétrahydropyranne (35 cm3 dlune solution N dans le T.H.F.) dans les mêmes conditions de réac-tion que celles décrites à l'exemple 3 b) ci-dessus.
Après hydrolyse et évaporation du solvant, le résidu est traité par l'acide p-toluène sulfonique dans le méthanol selon les même conditions qu'à l'exemple 4 ce qui permet d'ob-tenir le dodécadiène-6E,8E ol-l.
Ce dernier sans être purifié est traité par l'anhydride acétique (3,36g, 0,033 mole) à la manière habituelle et fournit 3,3g (64%) d'acétoxy-l dodécadiène-6E,8E, Eb 0,1 = 88.
C.P.V.: Produit unique sur 3% F.F.A.P, Gas Chrom G, 5 m inox 1/8, 190 I~R (cm-l film) 1740 (C-O ester), 985 (s) et 955(w) -CH=CH- E conjugués.
Préparation de l'acétoxv-l nonadiène-2E,4E. (formule III, R = C4~19 et Rl = COCH3) Le nonadiène-2E,4E ol-l commercial est d'abord .
. . ~ ; .
llZ183Z
recristallisé dans du pen-tane.
10g (0,071 mole) d'alcool sont alors acétylés par 14,4g (0,142 mole) d'anhydride acétique en solution dans 20ml de pyridine. On obtient après les traitements habituels 11,5g (87%) d'acétate Ebo 1= 70 C.P.V.: Produit unique, 5% E.C.N S.S.M. sur Gas Chrom Q 100/120 mesh, 3m inox 1/8, 140.
I.R. (film, Cm 1) 1740 (C~O ester) 1660 (C=C): 950(s) et 945(w) (-CH=CH-, E conjugués).
Préparation du tétradécadiène-7E,9E 01-1: formule I, R = C4Hg et n = 4) et de son dérivé acétylé
A l'acétate obtenu à l'exemple 8 (5g, 0,027 mole) en présence de 10ml d'une solution de dilithium tétrachlorocuprate -on ajoute à -10 par une solution N du magnésien du (chloro-5' pentyloxy)-2 tétrahydropyranne dans le T.H.F. (40,5 cm3) dans les mêmes conditions que celles décrites à l'exemple 3 b) ci-dessus.
Après hydrolyse et évaporation du solvant, le résidu est traité par l'acide p-toluène sulfonique dans le méthanol `selon les même conditions qu'à l'exemple 4 ce qui permet d'ob-tenir le tétradécadiène-7E,9E ol-l. Ce dernier sans être purifié
est traité par l'anhydride acétique (3,6 g, 0,036 mole) à la manière habituelle et fournit 4g (60%) d'acétoxy-l tétradécadiène-7E,9E Ebo 1= 105.
C.P.V. : Produit unique, 3% FFAP sur Gas Chrom G, 5 m inox 1/8, 200 I.R. (film, Cm~l) 1740 (C=0 ester); -CH=CH-, E, conju-gués: 985(s) et 955(w).
Claims (30)
1. Procédé de préparation stéréosélectif de phéromones sexuelles ayant une structure alcool diénique conjugué de confi-guration stéréochimique trans-trans (E-E) correspondant à la formule suivante :
(I) dans laquelle:
R représente un radical alkyl saturé linéaire ayant de 1 à 4 atomes de carbone et n est un nombre entier de 1 à 5, caractérisé par le fait que dans un premier temps on prépare en milieu tétrahydrofuranne un dérivé magnésien correspondant à la formule suivante :
XMg - (CH2)n - CH2 OP (II) dans laquelle :
X représente un halogène, et P est un groupe protecteur, et que dans un deuxième temps on ajoute à une température comprise entre 0 et -20°C ledit dérivé magnésien en excès à une solution tétrahydrofurannique contenant un catalyseur au cuivre et un composé diénique trans-trans correspondant à la formule suivante :
(III) dans laquelle :
R a la même signification que ci-dessus et R1 représente un radical -COCH3, -SO2CH3 ou -SO2C6H4CH3,et qu'enfin on soumet le produit de réaction à une hydrolyse pour libérer le groupe protecteur.
(I) dans laquelle:
R représente un radical alkyl saturé linéaire ayant de 1 à 4 atomes de carbone et n est un nombre entier de 1 à 5, caractérisé par le fait que dans un premier temps on prépare en milieu tétrahydrofuranne un dérivé magnésien correspondant à la formule suivante :
XMg - (CH2)n - CH2 OP (II) dans laquelle :
X représente un halogène, et P est un groupe protecteur, et que dans un deuxième temps on ajoute à une température comprise entre 0 et -20°C ledit dérivé magnésien en excès à une solution tétrahydrofurannique contenant un catalyseur au cuivre et un composé diénique trans-trans correspondant à la formule suivante :
(III) dans laquelle :
R a la même signification que ci-dessus et R1 représente un radical -COCH3, -SO2CH3 ou -SO2C6H4CH3,et qu'enfin on soumet le produit de réaction à une hydrolyse pour libérer le groupe protecteur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que X représente Br ou Cl.
par le fait que X représente Br ou Cl.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que le dérivé magnésien de formule (II) est obtenu à partir d'un halogénoalkanol W-W' dont la fonction OH a été
au préalable protégée, ledit halogénoalkanol étant pris dans le groupe constitué par : le chloro ou bromo-3 pentanol-1, le chloro ou bromo-4 butanol-1, le chloro ou bromo-5 pentanol-1, le chloro ou bromo-6 hexanol-1 et le chloro ou bromo-7 heptanol-1.
par le fait que le dérivé magnésien de formule (II) est obtenu à partir d'un halogénoalkanol W-W' dont la fonction OH a été
au préalable protégée, ledit halogénoalkanol étant pris dans le groupe constitué par : le chloro ou bromo-3 pentanol-1, le chloro ou bromo-4 butanol-1, le chloro ou bromo-5 pentanol-1, le chloro ou bromo-6 hexanol-1 et le chloro ou bromo-7 heptanol-1.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que le groupe protecteur P des composés de for-mule (II) est un groupe tétrahydropyrannyl, tétrahydrofuran-nyl, triméthylsilyl, triéthylsilyl triphénylméthyle, diphé-nylméthyl, benzyl ou t-butyl.
par le fait que le groupe protecteur P des composés de for-mule (II) est un groupe tétrahydropyrannyl, tétrahydrofuran-nyl, triméthylsilyl, triéthylsilyl triphénylméthyle, diphé-nylméthyl, benzyl ou t-butyl.
5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
par le fait que le groupe protecteur P des composés de for-mule (II) est un groupe tétrahydropyrannyl, tétrahydrofuran-nyl, triméthylsilyl, triéthylsilyl triphénylméthyle, diphé-nylméthyl, benzyl ou t-butyl.
par le fait que le groupe protecteur P des composés de for-mule (II) est un groupe tétrahydropyrannyl, tétrahydrofuran-nyl, triméthylsilyl, triéthylsilyl triphénylméthyle, diphé-nylméthyl, benzyl ou t-butyl.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
par le fait que le groupe-protecteur P des composés de for-mule (II) est un groupe tétrahydropyrannyl, tétrahydrofuran-nyl, triméthylsilyl, triéthylsilyl triphénylméthyle, diphé-nylméthyl, benzyl ou t-butyl.
par le fait que le groupe-protecteur P des composés de for-mule (II) est un groupe tétrahydropyrannyl, tétrahydrofuran-nyl, triméthylsilyl, triéthylsilyl triphénylméthyle, diphé-nylméthyl, benzyl ou t-butyl.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que le composé de formule (III) est obtenu par acétylation, mésylation ou tosylation d'un alcool diénique -2E,4E pris dans le groupe constitué par : l'hexadiène-2E,4E
ol-1, l'heptadiène-2E,4E ol-1, l'octadiène-2E,4E ol-1 et le nonadiène-2E,4E ol-1.
par le fait que le composé de formule (III) est obtenu par acétylation, mésylation ou tosylation d'un alcool diénique -2E,4E pris dans le groupe constitué par : l'hexadiène-2E,4E
ol-1, l'heptadiène-2E,4E ol-1, l'octadiène-2E,4E ol-1 et le nonadiène-2E,4E ol-1.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé
par le fait que le composé de formule (III) est obtenu par acétylation, mésylation ou tosylation d'un alcool diénique-2E,4E pris dans le groupe constitué par: l'hexadiène-2E,4E
ol-1, l'heptadiène-2E,4E ol-1, l'octadiène-2E,4E ol-1 et le nonadiène-2E,4E ol-1.
par le fait que le composé de formule (III) est obtenu par acétylation, mésylation ou tosylation d'un alcool diénique-2E,4E pris dans le groupe constitué par: l'hexadiène-2E,4E
ol-1, l'heptadiène-2E,4E ol-1, l'octadiène-2E,4E ol-1 et le nonadiène-2E,4E ol-1.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou de dilithium tétrachlorocuprate.
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou de dilithium tétrachlorocuprate.
10. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou de dilithium tétrachlorocuprate.
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou de dilithium tétrachlorocuprate.
11. Procédé selon la revendication 4, caractérisé
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou de dilithium tétrachlorocuprate.
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou de dilithium tétrachlorocuprate.
12. Procédé selon la revendication 7, caractérisé
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou de dilithium tétrachlorocuprate.
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou de dilithium tétrachlorocuprate.
13. Procédé selon la revendication 8, caractérisé
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou du dilithium tétrachlorocuprate.
par le fait que le catalyseur au cuivre est de l'iodure cui-vreux, du chlorure ou du bromure cuivreux ou du dilithium tétrachlorocuprate.
14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que la quantité de catalyseur est comprise entre 0,01 et 0,06 mole par mole de composé de formule (III).
par le fait que la quantité de catalyseur est comprise entre 0,01 et 0,06 mole par mole de composé de formule (III).
15. Procédé selon la revendication 10, caracté-risé par le fait que la quantité de catalyeur est comprise entre 0,01 et 0,06 mole par mole de composé de formule (III).
16. Procédé selon la revendication 11, caracté-risé par le fait que la quantité de catalyseur est comprise entre 0,01 et 0,06 mole par mole de composé de formule (III).
17. Procédé selon la revendication 12, caracté-risé par le fait que la quantité de catalyseur est comprise entre 0,01 et 0,06 mole par mole de composé de formule (III).
18. Procédé selon la revendication 13, caracté-risé par le fait que la quantité de catalyseur est comprise entre 0,01 et 0,06 mole par mole de composé de formule (III).
19. Procédé selon la revendication 1, caractéri-sé par le fait que la quantité de catalyseur est d'environ 0,04 mole par mole de composé de formule (III).
20. Procédé selon la revendication 13, caracté-risé par le fait que la quantité de catalyseur est d'environ 0,04 mole par mole de composé de formule (III).
21. Procédé selon la revendication 1, caractéri-sé par le fait que l'excès du dérivé magnésien de formule (II) est d'au moins 0,2 mole par rapport à la quantité molaire du composé de formule (III).
22. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que l'excès du dérivé magnésien de formule (II) est compris entre 0,25 et 0,6 mole par rapport à la quantité
molaire du composé de formule (II).
par le fait que l'excès du dérivé magnésien de formule (II) est compris entre 0,25 et 0,6 mole par rapport à la quantité
molaire du composé de formule (II).
23. Procédé selon l'une quelconque des revendi-cations 3, 4 et 7 caractérisé par le fait que l'excès du dérive magnésien de formule (II) est compris entre 0,25 et 0,6 mole par rapport à la quantité molaire du composé de formule (III).
24. Procédé selon la revendication 18, caracté-risé par le fait que l'excès du dérivé magnésien de formule (II) est compris entre 0,25 et 0,6 mole par rapport à la quantité molaire du composé de formule (II).
25. Procédé selon la revendication 1, caractéri-sé par le fait que la concentration finale des réactifs dans le tétrahydrofuranne est comprise entre 0,1N et 0,8N.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendi-cations 3, 4 et 7, caractérisé par le fait que le concentra-tion finale des réactifs dans le tétrahydrofuranne est com-prise entre 0,1N et 0,8N.
27. Procédé selon la revendication 24, caractéri-se par le fait que la concentration finale des réactifs dans le tétrahydrofuranne est comprise entre 0,1N et 0,8N.
28. Procédé selon la revendication 1, caractéri-sé par le fait que l'hydrolyse pour libérer le groupe pro-tecteur est effectuée en milieu alcoolique en présence d'aci-de p-toluène sulfonique.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendica-tions 3, 4 et 7, caractérisé par le fait que l'hydrolyse pour libérer le groupe protecteur est effectuée en milieu alcooli-que en présence d'acide p-toluène sulfonique.
30. Procédé selon la revendication 27,caractéri-sé par le fait que l'hydrolyse pour libérer le groupe pro-tecteur est effectuée en milieu alcoolique en présence d'aci-de p-toluène sulfonique.
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|---|---|---|---|
| FR7804257 | 1978-02-15 | ||
| FR7804257A FR2417487A1 (fr) | 1978-02-15 | 1978-02-15 | Nouveau procede de preparation stereoselectif de pheromones sexuelles |
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|---|---|
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